химический каталог




Хлористый водород и соляная кислота

Автор М.И.Левинский, А.Ф.Мазанко, И.Н.Новиков

Образующийся газ содержит 65-78% НС1, 15-18% С02, 2-4% СО.

Недостаток метода состоит в том, что концентрация получаемого хлористого водорода ниже, чем при прямом синтезе; кроме того, он содержит примеси водяного пара. В СССР углеродный способ не нашел применения, но частично применяется в Японии.

Вместо водорода для получения синтетического HCI можно использовать смесь оксида углерода с парами воды [533*.

СО + НгО + С12 = 2НС1 + С02

Предложено также получать синтетический НС1 сжиганием горючего газа, например природного, в хпоркиспородной смеси [54].

Десорбция хлористого водорода из соляной кислоты

Десорбция хлористого водорода осуществляется при кипячении кислоты в насадочных колоннах. Ввиду особенностей системы НС1 - Н20 невозможно при обычном нагревании разделить эти два компонента полностью, так как смесь воды

35

и хлористого водорода при нормальном давлении образует азе-отроп, содержащий 20,22% НС1 [55]. Увеличение или уменьшение давления изменяет состав смеси, но этого недостаточно для реализации рентабельного процесса разделения смеси хлористого водорода и воды в колоннах, работающих под различным давлением.

Низкая температура кипения хлористого водорода при нормальном давлении (-85 °С) делает нецелесообразным процесс обычной ректификации для получения сухого хлористого водорода. Однако, поскольку давление насыщенных паров воды над соляной кислотой очень мало, нетрудно получить хлористый водород с содержанием влаги менее 0,01% при температуре -10 °С и давлении 1- 105 Па.

Процесс десорбции можно осуществить в колоннах отгонного типа с последующим охлаждением паров хлористого водорода и воды последовательно в водяном и рассольном холодильниках и с возвратом конденсата в колонну. Технологическая схема процесса приведена на рис. 2-11.

Соляная кислота с концентрацией не менее 27,5% (в том числе и абгазная) из сборника 1 центробежным насосом 2 через ротаметр подается в коробоновый теплообменник-рекуператор 3, нагревается в нем отходящим из десорбционной колонны J) азеотропом до 40-50 °С и поступает в верхнюю часть колонны S на орошение.

Колонна-десорбер состоит из 4 - 6 графитовых царг, верхней и кубовой частей, имеет насадку из фторопластовых колец и выносной графитовый кожухотрубчатый кипятильник 6. Кипятильник по высоте установлен так, чтобы он был заполнен кислотой и в кубе колонны поддерживался постоянный уровень,

Рис. 2-11. Технологическая схема получения хлористого водорода методом десорбции из соляной кислоты (стриппинг) :

1, 10, 14 - сборники; 2, 11, 13 — центробежные насосы; 3, 7,9 — теплообменники; 4 _ труба выноснаи; 5 — десорбционная колонна; 6 — кипятильник; 8, 12 — фазо-разделители.

36

на 200-250 мм ниже шлемовой трубы, соединяющей кипятильник с колонной.Уровень поддерживается с помощью регулирующего клапана, установленного на линии выхода азеотропа из теплообменника-рекуператора. В рубашку кипятильника поступает пар с давлением не более 3 • 10^ Па.

В процессе кипения кислоты пары поднимаются по шлемовой трубе в колонну и далее по колонне вверх. Навстречу им ' по насадке стекает свежая кислота, подаваемая на орошение колонны. За счет теплообмена между парами и соляной кислотой из последней десорбируется хлористый водород и выходит через верхний штуцер колонны. В кубе колонны собирается азеотроп, содержащий 21-22% НС1. С хлористым водородом частично уносятся и пары воды.

Из колонны 5 парогазовая смесь поступает в коробоновый холодильник У, который охлаждается водой, подаваемой противотоком парогазовой смеси. При охлаждении парогазовой смеси до 30 °С значительная часть водяных паров конденсируется и насыщается хлористым водородом до концентрации 40%.

Из холодильника ? парогазожидкостная смесь поступает в фазоразделитель <2, где газовая смесь и жидкость разделяются. Газовый поток охлаждается в теплообменнике 9 рассолом (-30 °С) до температуры, не превышающей О °С. При этом водяные пары конденсируются и насыщаются хлористым водородом до 40-42%. Из теплообменника 9 газожидкостная смесь поступает на разделение в фазоразделитель 12, и хлористый водород по бронированному фторопластовому трубопроводу поступает потребителю. Содержание хлористого водорода в газе не менее 99%, содержание влаги не более 0,01 масс.%, давление (0,6-1,4)- 10S Па.

Концентрированная соляная кислота из фазоразделителей 8 и 12. через гидрозатвор стекает в линию выхода азеотропа из теплообменника 3. Азеотроп непрерывно выводится из куба колонны десорбции, часть его идет в кипятильник 6, большая же часть через теплообменник-рекуператор 3 противотоком вновь поступающей кислоте самотеком сливается в сборник 10 или в сборник кислой воды 14 , откуда центробежным насосом И или 13 подается на узел абсорбции. Кислота охлаждается в рекуператоре 3 от 110 до 50-60 °С.

Из возможных неполадок в работе стриппинг-установок следует обратить внимание на следующие.

Увеличение концентрации соляной кислоты на выходе из Десорбционной колонны 3 более 22% может быть результатом недостаточного подогрева и увеличенной подачи соляной кис-поты. Повышение влагосодержания в хлористом водороде после

37

осушки происходит из-за недостаточного поступления воды в теплообменник X или рассола в теплообменник 9 ¦ Такое же влияние может оказывать и повышение температуры рассола.

Причиной увеличения давления в системе, как правило, является резкое уменьшение количества потребляемого хлористого водорода. Для этого следует снизить нагрузку по соляной кислоте. Если уровень соляной кислоты в колонне десорбции 5 не поддерживается в пределах нормы, следует остановить систему и устранить неисправности в регуляторе уровня.

На рис. 2-12 приведена усовершенствованная схема получения хлористого водорода методом стриппинга[5б]. На установке графитовая отпарная колонна заменена двумя игуритовы-ми теплообменниками, фарфоровые трубопроводы - стальными, защищенными фторопластом. Система блочных графитовых холодильников и кипятильник заменены игуритовыми теплообменниками.

По приведенной схеме 35%-ную соляную кислоту, предварительно подогретую в теплообменнике до температуры 40-50 °С, подают в игуритовые теплообменники. Пройдя многоходовой лабиринт десорберов, кислота стекает в кипятильнике,

где подогревается водяным паром до кипения. Влажный хлористый водород из кипятильника поступает в десорберы 1 и далее в дефлегматор 2 , где из хлористого водорода конденсируется основная часть влаги. Полученная соляная кислота из дефлегматора 2 в виде флегмы возвращается в десор-

г-О*

HC1

{Нова

Пар

/

пар

3S%-nas сопят»

ыс/юта

10 % - кап сминав кислота -оо-

Рис. 2-12. Технологическая схема получения хлористого водорода из технической соляной кислоты методом стрип-пинга:

1 — десорбер; 2 - дефлегматор; 3, 7 — холодильники; 4 — фазоразделитель; 5 — кипятильник; 6 — теплообмен-инк (пунктирная — линия подачи воды на охлаждение холодильников) .

38

беры 1 . Хлористый водород из дефлегматора поступает на дополнительную осушку в холодильник 3 с водяным охлаждением, откуда при температуре

страница 9
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

Скачать книгу "Хлористый водород и соляная кислота" (1.58Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
Кликните на ссылку, закажите еще выгодней по промокоду "Галактика" - 4 ядерный ноутбук lenovo - поставщик товаров и оборудования для бизнеса в Москве.
автомобильные рамки шторки
шкаф для рабочей одежды с вытяжкой
установка озк клоп-2(90)-но 100-мв220

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(26.03.2017)